Одноступенчатый цилиндрический редуктор с цепной передачей (стр. 4 из 6)
∆U =
·100%, (54)∆U=
=0,31 %, допускается до 3%.Определяем расчетные коэффициенты нагрузки
, (55)где КД -динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру, Кд=1, [1,с.149];
Кα- коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния, при α=(30÷50)·t , Кα=1, [1,с.150];
Кн- коэффициент, учитывающий влияние наклона цепи, при α =0° КН=1;
Кр- коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, при периодическом Кр=1,25;
Ксм- коэффициент, учитывающий способ смазки цепи, при периодической ручной Ксм=1;
Кп- коэффициент, учитывающий периодичность работы передачи, при работе в одну смену Кп=1,[1, с.150].
Кэ=1·1·1,25·1·1=1,25.
Определяем шаг цепи
Для определения шага цепи необходимо знать допускаемое давление [Р] в шарнирах цепи. Так как в таблице допускаемое давление [P] задано в зависимости от шага t и частоты вращения ведущей звездочка [Р] задаем ориентировочно .
Ведущая звездочка имеет частоту вращения n2=307 об/мин.,(ПЗ, п.1).
Принимаем [Р]=22 МПа.
, (56)где М2- вращающий момент на валу ведущей звездочки, М2=156,2 Н·м;
Кэ– коэффициент, учитывающий условия эксплуатации и монтажа
цепной передачи, Кэ=1,25;
Z3=25 – число зубьев ведущей звездочки;
m - число рядов цепи , m=1.
t=2, 8·
=16, 54 мм.Подбираем цепь ПР-19,05-31,8 по ГОСТ 13568-75, имеющую шаг t=19,05 мм;
разрушающую нагрузку Q=31,8 кН; масса одного метра цепи q=1,9 кг/м;
проекция опорной поверхности шарнира Аоп=105,8 мм2, [1,с .147]
Определяем окружную скорость цепи
, (57)где Z3– число зубьев ведущей звездочки, Z3=25;
t– шаг цепи, t=19,05 мм;
n3– частота вращения ведущей звездочки, n3=307 об/мин.
υ=
=2,44 м/с.Определяем окружную силу, передаваемую цепью
, (58)где М2-вращающий момент на валу звездочки, М2=156,2 Н·м;
ω2 – угловая скорость вала ведущей звездочки, ω2=32,12 1/с;
υ – окружная скорость цепи, υ=2,44 м/с.
Fтц =
=2054 Н.Определяем силы давления в шарнирах и проверяем цепь на износостойкость
, (59)где FТЦ – окружная сила, FТЦ=2054 Н;
Кэ – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации и монтажа
цепной передачи, Кэ=1,25;
АОП – проекция опорной поверхности шарнира, АОП=106 мм2.
P=
=24МПаУточняем допускаемое давление:
[P]=22·[1+0,01(Z3-17)], [1,с.150]
[P]=22·[1+0,01(25-17)]
24 МПа;Условие Р< [Р] выполнено.
Определяем число звеньев цепи
, (60)где
=[30÷50]·t – межосевое расстояние;t – шаг цепи, t=19,05 мм.
Принимаем
=50·t мм, тогда 
(61)Определяем суммарное число зубьев звездочек:
, (62)где Z3– число зубьев ведущей звездочки ,Z3=25;
Z4 – число зубьев ведомой звездочки, Z4=81;
ZΣ=25+81=106
. (63) 
∆= 
=8,92Определяем число звеньев в цепи:
, ( 64) Lt=2·50+0,5·106+ 
=154,59.Округляем до четного числа Lt=154.
Уточняем межосевое расстояние
, (65)где t– шаг цепи, t=19,05 мм;
Lt – число звеньев цепи , Lt=154;
ZΣ– суммарное число зубьев звездочек , ZΣ=106;
Δ=8,92.
ац=0,25·19,05[154-0,5·106 +
]=946 мм.Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 946·0,004
4мм.Определяем размеры звездочек
Определяем диаметр делительной окружности:
, (66)где t– шаг цепи, t=19,05 мм;
Z3 –число зубьев ведущей звездочки , Z3=25.
dдз=
=152 мм.dд4=
=491 мм.Определяем силы, действующие на цепь
Окружная сила FТЦ – определена выше, FТЦ=2054 Н .
Определяем центробежную силу:
, (67)где q– масса одного метра цепи, q=1,9 кг/м ;
υ– окружная скорость цепи, υ=2,44 м/с .
Fv=1, 9· 2,442=11Н.
Определяем силу от провисания цепи:
, (68)где Кf – коэффициент, учитывающий расположение цепи, при горизонтально расположенной цепи, Кf=1,5 [1, с. 151];
=946 мм – межосевое расстояние, =946 мм.Ff=9,81·1,5·0,949=26Н.
Определяем расчетную нагрузку на валы:
, (69)Fв=2054+2·26
2100Н.Определяем коэффициент запаса прочности цепи
, (70)где Q – разрушающая нагрузка ,Q=31,8 кН;
FТЦ – окружная сила, FТЦ=2054 кН;
КД- динамический коэффициент, КД=1;
Fv – центробежная сила ,Fv=11 H;
Ff– сила от провисания цепи, Ff=26 H.
S=
=15,2.[S] – нормативный коэффициент запаса, [S]
8,9, [1,с.151, табл.7.19],условие S>[S] выполнено.
Определяем конструктивные размеры ведущей звездочки
Диаметр ступицы звездочки:
, (71)где dв2– диаметр выходного конца ведомого вала, dв2=38 мм, (ПЗ, п.3).
dст=1,6·38=60 мм.
Длина ступицы звездочки:
(72)lCТ=(1,2÷1,6) · 38=45÷60мм
Принимаем lCТ=55 мм
Толщина диска звездочки:
С=0,93·ВВН, (73)
где ВВН=12,7 мм – расстояние между пластинками внутреннего звена, ВВН=12,7 мм, [1, ст.147, табл. 7.15].
С=0,93·12,7=12 мм
Таблица 5
| Наименование параметра и единицы измерения | Обозначение параметров и числовое значение |
| Число зубьев звездочек: ведущей ведомойФактическое передаточное числоРасчетный коэффициент нагрузкиШаг цепи, ммРазрушающая нагрузка, кНМасса одного метра цепи, кг/мПроекция опорной поверхности шарнира, мм2Окружная скорость цепи, м/сОкружная сила, НСила давления в шарнирах, МПаДопускаемое давление в шарнирах цепи, МПаСуммарное число зубьев звездочекΔЧисло звеньев цепиМежосевое расстояние, ммДиаметр делительной окружности ведущей звездочки, ммСила от провисания цепи, НРасчетная нагрузка на валы, НКоэффициент запаса прочностиЦентробежная сила, НДиаметр ступицы звездочки, ммДлина ступицы звездочки, ммТолщина диска звездочки, мм | Z3=25Z4=81UЦ=3,24Кэ=1,25t=19,05Q=31,8q=1,9АОП=106υ=2,44FТЦ=2054Р=24[P]=24ZΣ=106Δ=8,92Lt=154aЦ=946dд3=152Ff=26Fв=2100S=15,2FV=11dCТ=60lСТ=5512 |
[1,с240
243, 298].Методические указания
При выборе коэффициента нагрузки необходимо учитывать, что цепная передача открытая, расположена горизонтально, нагрузка спокойная, работа односменная, (ПЗ, задание).
При определении числа звеньев цепи принять четное число, для удобства соединения звеньев.
7 Первый этап эскизной компоновки редуктора
Компоновочный чертёж выполняем в масштабе 1:1. Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:
Определяем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса:
, (74)где δ– толщина стенок корпуса редуктора, δ=8 мм .
мм.Принимаем А1=10 мм.
Принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса A=δ=8 мм.
Принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А=δ=8 мм.
Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники легкой серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dп1=40 мм и dп2=45 мм, (ПЗ,п.3), [1,с.293].